Научное сотрудничество
География международного сотрудничества ИЯФ охватывает большинство известных физических центров, занимающихся физикой элементарных частиц и атомного ядра, ускорительной физикой, физикой плазмы и управляемым термоядерным синтезом, синхротронным излучением и лазерами на свободных электронах.
Швейцария
У ИЯФ существуют давние и плодотворные связи с Европейским центром ядерных исследований, в частности, наш Институт принимает активное участие в создании самого амбициозного проекта физики высоких энергий современности - Большого адронного коллайдера (LHC).
Выполнен цикл исследований по влиянию синхротронного излучения пучков на величину давления остаточного газа в вакуумной камере, найдены решения, обеспечивающие получение высокого вакуума. Разработано и создано более 6 км магнитовакуумной системы каналов транспортировки пучков и промежутков коллайдеров. Каче ство изготовления, сборки и установки магнитов позволило провести пучок по каналу транспортировки длинной 2,5 км с первого «выстрела», не используя корректирующие элементы! ИЯФ разработал и изготовил элементы вакуумной системы LHC, сверхпроводящие токовводы и токопроводы, систему защиты питания магнитных элементов и т.д. Физики института внесли существенный вклад в создание детектора ATLAS для экспериментов на коллайдере LHC, а так же непосредственно участвовали в экспериментах по обнаружению Бозона Хиггса (2012 год).
Был предложен вариант калориметра на основе жидкого аргона. В Новосибирске было разработано и изготовлено большое количество оборудования для калориметров на жидком аргоне, мюонной системы и сверхпроводящих магнитов детектора ATLAS. Кроме LHC ИЯФ связан и с другими проектами ЦЕРН, такими как LHCb, CLIC, новый инжекционный линейный ускоритель и др. Для накопительного кольца LEIR ИЯФ разработал, изготовил и успешно запустил систему электронного охлаждения, позволяющую существенно увеличить интенсивность и уменьшить эмиттанс ионного пучка.
CRPP, Lausanne
Исследование вращения плазмы и поведения примесей в токамаке TCV ведется с использованием диагностического пучка атомов водорода, предоставленного ИЯФ.
Франция
Международный проект ИТЭР
ИТЭР - проект первого в мире международного термоядерного экспериментального реактора, строящегося усилиями международного сообщества в Провансе (Франция), близ Марселя. Задача Проекта заключается в демонстрации научно-технологической осуществимости использования термоядерной энергии в промышленных масштабах, а также в отработке необходимых для этого технологических процессов.
Германия
FAIR
Европейский исследовательский центр ионов и антипротонов – FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) – крупнейший ускорительный комплекс по исследованию современной ядерной и субъядерной физики, создаваемый в Германии на базе Центра по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца (GSI Helmholtz Zentrum für Schwerionen Forschung, Дармштадт. Основная задача центра – изучение известных явлений физики элементарных частиц от атомной до субатомной физики и поиск процессов, выходящих за рамки Стандартной модели. Это беспрецедентный проект, сравнимый по масштабу с Большим адронным коллайдером (ЦЕРН), его стоимость оценивается примерно в 1 миллиард евро. Начало экспериментов на FAIR запланировано на начало 2020х гг.
BESSY
Свыше десятка лет ведется сотрудничество с этим известным центром СИ. ИЯФ принимал участие в разработке и поставке различного оборудования для синхротрона и накопительного кольца. Успешно работают два сверхпроводящих шифтера с полем 7 Тл, сверхпроводящий 17-полюсный вигглер, сверхпроводящий магнит с полем 9,6 Тл.
IPP FZ Juelich
Сотрудничество с Институтом физики плазмы в Юлихе (Германия) началось в начале 90-х годов с совместной разработки уникального диагностического инжектора нейтральных атомов для токамака TEXTOR. Ведется разработка диагностического инжектора для строящегося в Грассвальде крупнейшего стелларатора W7-X. Сотрудничество с IPP FZ Juelich не ограничивается только поставкой высокотехнологического оборудования, каким являются мощные источники атомарных пучков. Ведутся также совместные исследования по физикегазового разряда (применительно к генераторам плазмы) и по ионной оптике.
FZD Rossendorf
Сотрудничество с Институтом проблем безопасности в Исследовательском центре Россендорф в разработке концептуального проекта мощного нейтронного источника на основе плазменной газодинамической ловушки, предложенной в ИЯФ. Совместными усилиями был создан пакет программ, полностью моделирующих поведение плазмы в нейтронном источнике.
FZ Karlsruhe
Сотрудничество с этим ядерным центром охватывает генераторы мощных пучков релятивистских электронов и их взаимодействие с плазмой, генераторы СВЧ излучения большой мощности, проектирование испытательной зоны нейтронного источника на основе газодинамической ловушки, моделирование взаимодействия плазмы с поверхностью в условиях термоядерных установок. В последние годы развивается сотрудничество в проекте создаваемого в ИЯФ ускорительного источника нейтронов для лечения раковых опухолей.
GSI
В этом крупнейшем центре ядерных исследований на базе работающих ускорителей тяжелых ионов создается комплекс установок с ионными, протонными, антипротонными, электронными и позитронными пучками для проведения широкого спектра исследований по физике элементарных частиц и атомного ядра. Здесь предполагается использование поляризованных пучков и электронного охлаждения, поэтому участие специалистов ИЯФ, имеющих большой опыт в этих областях, приветствуется руководством GSI. Подписаны соответствующие соглашения по сотрудничеству, включающие также разработку и поставку ряда высокотехнологичных элементов. Выполнены физические проекты нескольких установок этого уникального комплекса.
DESY
Сотрудничество с этим центром началось в конце 60-х годов, когда там была сооружена первая установка со встречными электрон-позитронными пучками. Совместные работы ведутся в области ускорительной физики, физики элементарных частиц, а в последнее время по генерации и использованию синхротронного излучения. В связи с созданием уникального источника СИ на базе коллайдера PETRA разработан и поставлен 80-метровый вигглер-затухатель на постоянных магнитах, а также элементы вакуумной камеры.
Япония
На В-мезонной фабрике КЕКВ в Японии, имеющей в настоящее время самую высокую в мире светимость, физики ИЯФ работают с самого начала этого международного проекта в 1992 году. Благодаря усилиям группы ИЯФ, был создан электромагнитный калориметр детектора BELLE на основе 40 τ сцинтилляционных кристаллов Csl(TI). Группа ИЯФ несет ответственность за контроль характеристик калориметра, его работоспособность, калибровки, измерение светимости, а также за мониторирование потерь пучка. Физики ИЯФ ведут анализ экспериментальных данных с целью изучения СР-нарушения в В-мезонных распадах, исследования физики очарованных мезонов и распадов т-лептона.
RIKEN
Здесь создан центр синхротронного излучения на основе накопительного кольца с энергией 8 ГэВ. Реализуется совместный с ИЯФ проект по генерации в накопителе интенсивных (~1015 фот/с) пучков γ-квантов (Е~ 1-10 МэВ) с помощью созданного в ИЯФ сверхпроводящего вигглера с полем10,3Тл.
Plasma Research Center, University of Tsukuba
В Цукубе находится крупнейшая в мире амбиполярная ловушка Гамма-10, на которой получены рекордные параметры плазмы, в частности, достигнута температура электронов 0,75 кэВ. Физики ИЯФ принимают непосредственное участие в экспериментах на Гамме-10 и анализе экспериментальных данных с этой установки.
Китай
Институт современной физики, Ланчжоу
В этом центре на основе метода электронного охлаждения создаются установки для экспериментов с ионными пучками. Для реализации этого проекта сотрудники ИЯФ поставили два электронных кулера (охладителя) с разными энергиями электронных пучков. Создана высокочастотная система для ионного синхротрона. Для проведения экспериментов в ионном накопительном кольце разработана и поставлена внутренняя кластерная мишень.
Компания Воер, г. Шеньжень
Использование электронного ускорителя ИЛУ-10, обмен специалистами, информацией и экспериментальным оборудованием.
SINAP
Исследования в области промышленных электронных ускорителей.
IHEP
Работа китайских учёных на установках ИЯФ, работа учёных из ИЯФ на установках IHEP.
Центр индуст. и техн.кооперации с Россией и Белоруссией пров. Хейлуцзян
Обмен информацией о разработках ИЯФ и потребностях китайских предприятий в технологиях и продукции.
США
BNL, Брукхевен
Начиная с 90-х годов, ИЯФ тесно сотрудничает с лабораторией BNL, где проводится совместный эксперимент по измерению аномального магнитного момента (АММ) μ - мезона. Расчетное значение АММ было получено на основе точных измерений сечения е+е– аннигиляции на ВЭПП-2М детекторами КМД-2 и СНД. Расчетный и измеренный АММ сегодня имеют точность около 0,5 х10–6 и уже заметно различаются на уровне около трех ошибок измерений. В настоящее время обсуждаются планы еще в несколько раз улучшить точность измерения АММ и сечения е+е– аннигиляции. Этот эксперимент будет оставаться одной из самых точных проверок Стандартной модели! В области ускорительной физики ведутся совместные работы по ускорению поляризованных протонов.
University of Wisconsin, Madison
Участие в экспериментах на установке Pha-edrus (амбиполярная плазменная ловушка). Опыт, накопленный в этой группе, был применен в первых экспериментах по ионно-циклотронному нагреву плазмы в установке ГДЛ в ИЯФ в 1990 году. Затем началось плодотворное сотрудничество по исследованию удержания плазмы в установке MST (пинч с обращенным полем). В совместных экспериментах было продемонстрировано эффективное удержание быстрых ионов в стохастизированном магнитном поле пинча и разработана теоретическая модель этого явления. Для установки MST в ИЯФ был изготовлен диагностический комплекс на основе инжекторов атомарных пучков.
LLNL
Многолетнее сотрудничество по исследованию удержания плазмы в амбиполярных плазменных ловушках ТМХ и TMX-U. В частности, теоретики ИЯФ построили теорию поперечного переноса плазмы в амбиполярных ловушках с квадрупольной геометрией, что позволило объяснить результаты экспериментов в Ливерморской национальной лаборатории.
CEBAF
В этом крупнейшем центре физики ИЯФ принимают участие в экспериментах по измерению электрического формфактора нейтрона.
ANL, Аргонн
Длительное сотрудничество в области постановки экспериментов с внутренними поляризованными мишенями. В наших экспериментах успешно используется специализированное оборудование и электроника этой лаборатории. На источнике синхротронного излучения APS в BNL успешно работают созданные в ИЯФ эллиптические вигглеры, позволяющие в процессе эксперимента быстро изменять тип и знакполяризации рентгеновского излучения.
Университет Питтсбурга
Эксперименты на ВЭПП-2М и φ -фабрика.
Университет Дюка
Здесь был создан первый лазер на свободных электронах. После экспериментов в ИЯФ в этот центр была поставлена модифицированная версия ЛСЭ - оптический клистрон, на котором была поставлена серия совместных экспериментов. Продолжение сотрудничества было связано с сооружением 1,2 ГэВ бустерного синхротрона для инжекции в накопитель на полной энергии, а также с разработкой и поставкой 16-метрового ондулятора и другого оборудования для этого проекта.
BNL, Брукхевен
Сотрудничество по электрон-ионным коллайдерам.
FERMILAB
В этом центре уже много лет ведутся эксперименты на крупнейшем коллайдере со встречными протон-антипротонными пучками. Базой сотрудничества послужил опыт ИЯФ по созданию сильнополевых цилиндрических линз для фокусировки антипротонов и разработке метода электронного охлаждения. В настоящее время здесь работает большая команда бывших сотрудников ИЯФ, которая ведет ускорительную часть программы исследований.
SLAC, Стэнфорд
Уже свыше 40 лет ИЯФ сотрудничает с лабораторией SLAC (Стэнфордский университет) в области встречных электрон-позитронных пучков. Основы сотрудничества были заложены Г.И. Будкером и В. Панофским. В настоящее время на В-фабрике РЕР-II проводятся эксперименты с участием наших физиков. В частности, ими улучшены характеристики дрейфовой камеры и калориметра Csl(TI) и внесен вклад в развитие программного обеспечения детектора ВаВаг. Для анализа физических данных сотрудниками ИЯФ разработан метод радиационного возврата, позволивший получить важную информацию по физике элементарных частиц. В рамках реализации проекта Международного линейного коллайдера (ILC) ИЯФ создает жидкометаллическую конверсионную мишень для получения интенсивного позитронного пучка. Прототип мишени успешно испытан в лабораториях ИЯФ. В новом инжекционном комплексе ИЯФ используются мощные клистроны, поставленные из Стэнфорда.
Италия
FRASCATI
Начатое еще в 60-е годы сотрудничество с лабораторией, где работали одновременно с ВЭПП-2 электрон-позитронные коллайдеры ADA и Adone, получило новый толчок после сооружения установки с высокой светимостью DΑΦΝΕ. Здесь проводятся эксперименты с детектором KLOE вблизи φ-мезонного резонанса. Наши данные СНД и КМД-2 сравниваются с новыми итальянскими результатами. В последние годы успешно развивается сотрудничество с этой лабораторией по ускорительной физике, в частности, по проблемам нелинейной динамики и получения сверхвысокой светимости.
INFN
Разработка интенсивного источника радиоактивных ионных пучков для экспериментов по физике ядра.
Университет Милана
В течение трех десятков лет ИЯФ ведет совместные теоретические и численные исследования динамического хаоса в классической и квантовой механике.
INFN-LNF
Разработка проекта коллайдера DAFNE-II
Университет Падуи
Разработка криогенных детекторов для экспериментов по физике нейтрино.
Испания
CIEMAT
Ускорительные технологии и физика плазмы.
CELLS
Сотрудничество в области использования нового оборудования для источников СИ.
Казахстан
Национальный ядерный центр. Парк ядерных технологий
Разработка и использование промышленных ускорителей, генерация и использование нейтронных пучков, разработка источников СИ, ВЧ-генераторов.
Национальный ядерный центр. Национальный университет им. Аль-Фараби
Создание и развитие многоцелевого научно-исследовательского комплекса радиационных технологий и терагерцового излучения.
Корея
POSTECH
Создание ускорителей пучков, дополнительных устройств, эксперименты по СИ.
KAERI
Сотрудничество ведется в течение 20 лет, реализован совместный проект создания в KAERI компактного терагерцового лазера на свободных электронах, использующего волноводный оптический резонатор, на базе микротрона с возможностью выпуска электронов с различных орбит. Начата реализация проекта создания мощного инфракрасного ЛСЭ на базе ускорителя-рекуператора со сверхпроводящей ускоряющей структурой.
Англия
Daresbury
Генерация и использование СИ.
Чехия
Институт физики плазмы АНЧР
Сотрудничество в области исследований по физике плазмы и диагностики плазмы.
IPP
С этим центром у ИЯФ давние связи. Еще в 70-х годах институты вели совместные эксперименты по взаимодействию релятивистских пучков с плазмой. В настоящее время продолжается совместная работа по исследованию поведения примесей в плазме на установках в ИЯФ (ГОЛ-3) и в Праге (Токамак Кастор). Планируются эксперименты на сооружаемой в Праге установке COMPASS.